高中数学“学生说题”实施探索

2023-08-11 17:26陈莉莉李海军
中学数学杂志(高中版) 2023年4期
关键词:传统教学高中数学

陈莉莉 李海军

【摘 要】  “学生说题”促使学生暴露思维过程,是让学生主动参与到学习的全过程中去的一种有效方式.通过同学间交流、教师点评,促进学生思维能力的提升.在实践的基础上,以“学生主体”为原则,从制定原则、制定计划到“学生说题”说什么、怎么指导“学生说题”进行说题的具体实施.并且从对实施的反思中提出了如何突破瓶颈.

【关键词】  高中数学;传统教学;学生说题;小组评价

在日常的教学过程中常常会碰到这样的困惑:为什么有些类型的问题我们做过多次透彻的分析,同类型的问题也多次练习,可是有些同学还是表现出不理解,不明白其中缘由,下次稍作变动,还是再错.和学生交流,学生表示课堂上老师讲的似乎都听懂了,可一到自己做题时,尤其是有难度的题,就感觉束手无措,无从下手了.相反,那些在课堂上发表自己意见的同学,在考试时碰到类似的问题时,解题条理相对清晰多了.

在传统的教学中学生学习的过程是一个知识的传授→接受→反复训练→熟练掌握→领悟的单向发展过程.在这一过程中,学生总是被动、机械地模仿,学习缺乏主动性,而被动机械接受的方法往往很难提升学生学科思维品质.要提升学生的学科思维品质,首先得要学生自愿、主动地投入到学习中去,以积极进取的心态去构建知识体系.而“学生说题”正是要求学生“学会如何学习”的过程,也是让学生体验自己做一个发现者、研究者、探索者的过程.于是笔者尝试用说题的方式去激活主体,暴露思维,提升品质.

1   “学生说题”的实施

“学生说题”并不是说不要老师的指导,相反对老师的指导提出了更高的要求,要求老师积极引导学生学会“说题”.为了“学生说题”能激活主体,暴露思维,体验成功,笔者分以下几个步骤实施.

1.1 制定原则(1)全面参与原则

组织学生说题不能只为追求气氛,应根据不同层次的问题,选择不同程度的学生全面参与进来,使每个学生都能享受到成功的喜悦,共同提高[1].(2)点评的激励性和针对性原则学生说题并不像教师说题那样严谨、精辟、全面,所以教师在学生说题后的点评必须及时,而且要尽量用肯定的、激励的语言,增强学生说题的信心.同时点评要有针对性,使学生在说题的过程中有所收获.

1.2 制定计划“学生说题”要有目的、有计划、有组织、有针对性地进行,不能有随意性、无的放矢,更忌备课不充分时让学生课堂说题.于是笔者拟定了以下整体规划:

(1)第一阶段,让成绩较好、表达能力较强的同学说题,起着示范模仿的作用,目的是培养学生良好的思考问题的习惯和思维品质.(2)第二阶段,分成若干个小组,使每位同学在小范围内尝试说题.加强审题、说题训练,使绝大多数学生能快速理清条件、问题及其关系,准确地找到题眼,逐步培养良好的审题习惯.

(3)第三阶段,把部分习题课适当交给学生,要求学生把每天批好的作业中错误的问题在小组内消化解决,教师试图从讲评作业中解脱出来.

希望通过这三个阶段的训练,培养学生在学习过程中独立思考的习惯,提高学生的表达能力,形成自主合作式的探究性学习,增强学生的反思意识,从而提高学习能力.1.3 “学生说题”说什么“学生说题”的内容是“学生说题”的核心所在,“学生带着什么样的教材走向教师”是教师激活主体,培养学生能力,提升学生思维品质的保证.要想提高“学生说题”的有效性,教师必须对“学生说题”的内容进行设计.

(1)说题目的条件,挖掘隐含条件就是要说清题目的已知条件和问题,要求学生找准题眼和关键词.尤其要让学生学会排除干扰和挖掘题中隐含条件,通过挖掘“已知条件”和“隐含条件”来了解学生的思维偏差并帮助他们纠正偏差.

案例1  (找准题眼,题目会说话)在 R 上定义的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x),若f(x)在区间[1,2]上是减函数,判断f(x)在区间[-2,-1]和区间[3,4]上的单调性.

这是作业中的一个题目,只有近50%的同学做对,于是安排了一位中等程度的周同学说题.

S1:条件有(1)f(x)是偶函数;(2)f(x)=f(2-x);(3)f(x)在区间[1,2]上是减函数.所求为判断f(x)在给定区间上的单调性.由条件f(x)=f(2-x)得到图象关于直线x=1对称,基于这个条件的考虑,把f(x)是偶函数转化为图象关于y轴对称,两者一结合,可以作出如图1所示的图象.可以发现,这个函数的周期为2.由图象就不难得出答案.

师:反思这个题目,关键还是要找准题眼:条件f(x)=f(2-x)暗示我们要用图象的对称来解决问题,正所谓“题目会说话”,只要用心去分析条件和所求,就能听懂题目“说”的“话”.(2) 说解题的框架

这是说题的重点,是学生在认真、仔细、严谨地审题后,在充分思考的基础上,说出解题的大致思路,也就是解题的框架.这就像我们写作时的提纲一样重要.但是有很大一部分学生见到题就不假思索拿来就做,这样的学生是把数学解题变成了体力劳动.感觉就像脚踩“西瓜皮”,最终解决了——运气;碰壁了——放弃!通过对“学生说题”中说题框架的训练,培养学生细致地审题,认真地思考从何处下手、向何方前进的习惯.欲速则不达,磨刀不误砍柴工,这一思维的习惯一定要慢慢培养.

案例2  (草读一遍别下笔,条件目标需熟悉)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cosB=- 5 13 ,cosC= 4 5 .

(1)求sinA的值;(2)设△ABC的面积S△ABC= 33 2 ,求边a的长.

这是一次单元测试中的题目,很多同学在做第2問时花费了很长时间,包括平时数学成绩还不错的同学考后都表示“算砸了”.还有部分同学算了半天也计算不出结果,最后心慌,放弃.其中高一(11)班的叶同学条理很清楚,便安排她备课说题.

S2:第2问同学们不难想到把△ABC的面积转化为两边ac的乘积.要求边a,怎么办呢?根据方程思想,关键是要找到与边a边c这两边有关的另外一个等式.到哪里找这个等式呢?已知三角去求两边关系,想到用正弦定理得到.

这样就不难得到解题的大致框架:第一步,转化面积得到ac的关系式;第二步,通过正弦定理找边a边c的另一个关系式;第三步,联立方程即可解出a.(板书解题过程)

师:这题其实并不难,可是为什么我们同学做得不是很好呢?因为很多同学草草看一遍题目就去做题,结果越算心越慌,以致最终放弃.我们在做题时要认真分析条件和结论,把题目都分析透了,才能得到解题的框架,从而从容地解出这个题目.所以审题的慢,是为了后面答题的快!用学生的“嘴”说出老师所“想”,这就要求教师大胆地把课堂交给学生,听学生所“思”,听学生所“想”,从而无形中告诉同学们,其实你们也可以,你们也很棒!(3)说读题后的直觉

在数学学习中,许多问题求解思路的发现,往往是依靠数学直觉提供的猜想.直觉思维来自对已有成果的深刻认识和冷静审查,需要广博的知识、敏锐的观察、丰富的联想、恰当的类比、合理的延拓以及标新立异的勇气和胆识.在平时的数学学习与数学应用中应有意识地培养,做到将直觉与理性相结合,直观地感知问题,理性地分析问题,最后科学地解决问题[2].

案例3  (直觉引领,理性分析)在一次考试中有这样一道题:若直线 x a + y b =1通过点M(cosα,sinα),则(  ).

A.a2+b2≤1   B.a2+b2≥1

C. 1 a2 + 1 b2 ≤1   D. 1 a2 + 1 b2 ≥1

本题的正确率不到30%,安排了班里数学比较好的朱同学来说这个题.

S3:这是选择题的最后一题,很多同学一看这个题目就暗示自己“我做不出来的”,结果思考也变得不积极.其实看到条件M(cosα,sinα),直觉告诉我点M(cosα,sinα)的坐标与单位圆有关.沿着这条思路往下想,点M在单位圆x2+y2=1上.直线 x a + y b =1通过点M(cosα,sinα),就可以转化为直线 x a + y b =1和圆x2+y2=1有公共点.所以圆心到直线的距离小于或等于半径,即得到: 1    1 a  2+  1 b  2  ≤1.整理可得到: 1 a2 + 1 b2 ≥1.

数学直觉不受逻辑思维的约束与限制,使人的认知结构向外无限扩展,具有反常规的独创性.在数学课堂教学中,要对数学直觉加以渗透,培养学生数学发现、数学探究能力.引导学生在反思的基础上,调动自己的全部知识经验进行理性地分析[2].(4)说解题的“错因”学生的数学学习过程是一个自主构建自己对数学知识的理解的过程.他们带着自己原有的知识背景、活动经验和理解走进学习活动,并通过自己的主动活动,包括独立思考、与他人交流和反思等,去建构对数学的理解[3].因此,学生答错了也不见得是件不好的事,错误不过是学生在数学学习过程中所做的某种尝试,是非常正常的.当学生出现错误时,教师要给学生足够的时间和机会去发现、表达、纠正,从而使学生主动构建知识.

案例4  (失败乃成功之母)已知两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若对于任意的正整数n,都有 Sn Tn = 2n 3n+2 ,则 a6 b6 =     .這是一次限时训练中的一道题,有近25%的同学答案是 2 3 ,于是我安排了其中一位张同学来说说她解这道题的心路历程.

S4:我当时是这样解决的:因为{an},{bn}都是等差数列,它们的前n项和都是关于n的二次函数且都没有常数项,而且题目条件中是一个比值形式,所以我想当然地认为n约掉,于是我便设Sn=2nk,Tn=(3n+2)k,则a6=S6-S5=2k,b6=T6-T5=3k,所以 a6 b6 = 2 3 .老师安排我说题,我去问了答案同样是 2 3 的几个同学,她们的解答过程和我类似, a6 b6 = S6-S5 T6-T5 = 2×6-2×5 3×6+2-3×5-2 = 2 3 .

我调查了一下班里我们这样做的同学有16人.这样做错在哪里呢?我们先来看正确的解法:设Sn=2n2k,Tn=(3n+2)nk,

a6 b6 = S6-S5 T6-T5 = 2×62k-2×52k (3×6+2)×6k-(3×5+2)×5k = 22k 35k = 22 35 .我们看到了,其实a6=S6-S5,S6中的n为6,S5中的n为5,其实是不能提出公共的n的,也就不能约了,这就是错因所在.和我一样的同学要注意了,做题不能太想当然.师:反思这一题目,我有两点感想:(1)做题不能想当然,要仔细深入地思考;(2)做错之后的反思很重要.我想同学们做错题目时要多思考,才不至于在同一个地方摔跤.“失败是成功之母”,只有反思失败,失败才能成为成功“之母”.

只有让学生大胆说出自己的想法,教师才能发现他们错误的根源所在,教学才能有的放矢.事实上做错了不要紧,重要的是让学生知道自己错在哪里,并且纠正这种错误[4].

(5)说题目的变式学生说题目变式的过程,既是应用知识的过程,同时也是认识产生飞跃的过程.这一环节给了学生自由发挥的空间,有助于培养学生的创新能力与实践能力.所以这一环节的展示意味着学生的说题已有较高的水平.笔者认为对于一些表达能力好、基本功扎实的学生,老师也可以放手尝试.虽然不是每一次尝试都能成功,但经过这样的尝试,学生对知识的理解和对知识的迁移能力一定会越来越出色. 案例5  已知定点A(1,-3),点P为圆C:(x-3)2+y2=4上的动点.

(1)求点P与定点A的距离的最大值;

(2)求点P到直线x-y+5=0的距离的最小值;

(3)求直线AP的斜率的最小值.

这是在讲直线和圆的位置关系中的一个作业题,同学们的答题情况整体不错.笔者认为此题还有点意犹未尽,于是安排了班里思维活跃的陈同学说说对这道题的想法,可不可以有一些变式.下面选取他说题的片段:

S5:我把题目条件改成已知实数x,y满足方程(x-3)2+y2=4.其本质和原题的条件是一样的.再把(1)求点P与定点A的距离的最大值改成:求(x-1)2+(y+3)2的最大值;把(3)求直线AP的斜率的最小值改成求 y+3 x-1 的最小值.这两题的改编应该不难,这样一改以后,就变成了一个纯代数问题.关于第2题的改编我费了一番脑筋.把(2)变成求 x-y+5 的最小值.

虽然我只是在语言上给予了翻译,把几何语言翻译成了代数语言,但是正是这种简单的翻译使我明白一个道理:数形其实是不分家的.老师平时经常强调数形结合,要能够很好地数形结合关键还是要学会翻译.就像用形来解决数的问题,要找到式子的几何意义一样.

如果学生能对题目中的条件分析、变式与引申,由学生说出本质的异同,是提高学生分析问题、解决问题的好途径.

2   “学生说题”教师要思考的几个问题

适合学生的才是最好的,“学生说题”也是如此.为了使说题能顺利开展,安排学生说题前教师必须思考的几个问题:

(1)选什么题

说题不能搞题海战术,见一题说一题,要选择有代表性、针对性的题目.根据教学内容选择不同的题型,但一般要选择有思维含量的习题.

(2)怎样让学生说

教师可以在前一天布置一些思维含量较高的题目,然后第二天在上课前让学生给老师演示说题.如果教师一开始就放手让学生说题,学生往往会冷场,造成既浪费时间,又严重挫伤学生的自信心.所以在说题开始时,应选一些基础的、简单的题目,在教师的指导下让学生说.

(3)让怎样的学生说

说题前要进行摸底,因为如果一开始就让一些基础差、表达能力弱的同学说题往往会事倍功半,所以一开始教师可以让基本功扎实、语言表达能力强的学生来说题,增强学生的自信心.再慢慢以点带面,保证人人参与.一旦绝大多数学生都适应了这样的学习氛围,就预示着“学生说题”取得了成功.

(4)什么时候说

一开始可以让学生对着老师进行预演说题,教师进行适时点评并给予一定的建议,然后说得比较好时,可以让其在课堂的讲台前“当老师”,给同学进行分析讲解,让其体验成功的喜悦.

(5)说多长时间以及多少人说

实施初期,可以在课堂5分钟左右让学生说题,2-3人说,如果实施较好可以在习题课或复习课多让学生说,还可以让学生即兴说题,说错时教师及时进行点拨.“学生说题”要逐步深入、螺旋上升.切忌急于求成,一蹴而就.要尽量从学生的认知水准出发,选一些思维含量相对较高的题目让学生进行展示.

3   “学生说题”的瓶颈

在实施“学生说题”的过程中,特别是即兴说题的课堂,那些学习能力相对薄弱的同学表现得虽然和开始相比积极了些,但还是不能成为主角.特别是要求说题目变式时,他们的思维更是像受到了禁锢一般打不开.其次,在“学生说题”实现到一定阶段时,笔者想放手大部分错误不是特别集中的作业的讲评,把订正作业交给每个小组,但是一旦失去了教师的检查,有些小组的“说题”就不能像在课堂里那样认真对待,作业的订正在个别小组就打了折扣.针对以上两个方面,笔者想先在小组学习上深入研究,借鉴其他成功的案例,做出有效的小组评价.

“学生说题”就是在学生经过认真、仔细、严谨地审题后,在充分思考的基礎上,让学生把审题、分析、解答以及对习题的变式、拓展按一定准则说出来,能让学生主动参与到学习的全过程中去,促使学生暴露整个思维过程,然后通过同学间交流、教师点评,自我反思来提升思维品质,可以改变学生只听老师讲的被动的学习局面,从而提升学生的数学素养.

参考文献

[1]  殷伟康.“说题”,数学课堂因你而精彩[J].中国数学教 育,2010(11):6-8.

[2]  范金泉.例说数学直觉的养成与运用[J].中学数学月刊,2013(11):8-10.

[3]  李学平.倡导猜想 促进创新[J].数学学习与研究,2011(07):58-59.

[4]  汪志强.如何“说题”,数学习题课教学才更有效[J].数学教学通讯,2010(12):31-33.

作者简介  陈莉莉(1981—),女,吉林白城市人,中学一级教师;研究方向是高中数学教育教学;发表论文多篇.李海军(1978—),男,吉林镇赉县人,中学高级教师;研究方向是高中数学教学.

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